Question

目前，科學(xué)家正在研究開發(fā)一種高能電池--鈉硫電池，它以熔融鈉、硫?yàn)閮蓸O，以導(dǎo)電的β-Al₂O₃陶瓷作固體電解質(zhì)，反應(yīng)式如下：2Na+xS?Na₂S_x，以下說法正確的是（　�。�

• A．放電時(shí)，Na作正極，S極發(fā)生還原反應(yīng)
• B．充電時(shí)，鈉極與外電源的正極相連
• C．放電時(shí)，陽極發(fā)生的反應(yīng)為：S

  2- x

  -2e=xS
• D．若用此電池電解AgNO₃溶液，當(dāng)陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12L時(shí)，消耗的金屬鈉為4.6g

Answer 1

分析：在放電時(shí)，原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在反應(yīng)2Na+xS=Na₂S_x中，硫單質(zhì)得電子，故正極反應(yīng)為：xS+2e^-=S_x^2-；原電池負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在反應(yīng)2Na+xS=Na₂S_x中鈉失電子，故負(fù)極反應(yīng)為2Na-2e^-=2Na⁺，在充電時(shí)，電解池的陽極發(fā)生的電極反應(yīng)極為正極上的逆反應(yīng)，陰極反應(yīng)和負(fù)極互為逆反應(yīng)．

解答：解：A、在放電時(shí)，硫單質(zhì)得電子，作正極，鈉失電子，作負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
B、充電時(shí)，鈉極與外電源的負(fù)極相連，硫極與外電源的正極相連，故B錯(cuò)誤；
C、放電時(shí)，是原電池反應(yīng)，正極反應(yīng)為：xS+2e^-=S_x^2-；故C錯(cuò)誤；
D、電解AgNO₃溶液時(shí)，陽極產(chǎn)生的1.12L（標(biāo)況）氣體，陽極0.05mol氣體是氧氣，即4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，生成0.05mol氧氣轉(zhuǎn)移電子為0.2mol，根據(jù)鈉硫電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)：2Na-2e^-=2Na⁺，則會(huì)消耗金屬鈉0.2mol，即4.6g，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二次電池的工作原理以及電極反應(yīng)式的書寫知識(shí)，放電和充電過程的實(shí)質(zhì)判斷，依據(jù)電子守恒進(jìn)行電極產(chǎn)物的計(jì)算，可以根據(jù)教材知識(shí)來回答，難度不大．